fe1.01se0.4te0.6單晶的超導(dǎo)電性研究_結(jié)構(gòu)相變

1、Fe1.01Se0.4Te0.6單晶的超導(dǎo)電性研究單晶的超導(dǎo)電性研究_結(jié)構(gòu)相變結(jié)構(gòu)相變2008年Hosono等發(fā)現(xiàn)LaFeAsO1xFx具有26K[1]的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變之后，全世界掀起了一股鐵基超導(dǎo)熱，在短短的幾個月內(nèi)關(guān)于鐵基超導(dǎo)的報道大量涌現(xiàn)，在REFeAsO1xFx(RE=SmNdPrCeLa)(1111體系)中，最高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達到55K[2]，在Ba1xKxFe2As2(122體系)中超導(dǎo)溫度也達到了38K[3]，同時在LiFeAs(

2、111體系)以及Fe1xSe(11體系)中也分別出現(xiàn)了18K[4]以及8K[5]的超導(dǎo)現(xiàn)象。與銅氧化物高溫超導(dǎo)體相比，鐵基超導(dǎo)體也具有類似于CuO2層的FeAs(SeTe)層狀結(jié)構(gòu)，其作用是作為載流子的傳導(dǎo)層。不過與銅氧化物母體從反鐵磁型的Mott絕緣體中通過摻雜來產(chǎn)生超導(dǎo)電性不同，鐵基超導(dǎo)體更像是在抑制金屬性基態(tài)后產(chǎn)生超導(dǎo)電性[6]。由于多晶樣品通常含有雜相和晶界，這不利于進一步研究樣品結(jié)構(gòu)和電性以及超導(dǎo)之間的關(guān)系，而單晶樣品可以很好

3、的解決以上問題。之前報道了不少單晶生長的方法，包括Bridgeman方法[678]、自助溶劑法[8]和光學(xué)浮區(qū)爐法[9]等。其中Bridgeman方法和光學(xué)浮區(qū)爐法生長得到樣品的超導(dǎo)體積分數(shù)比較小，而采用自助溶劑法可以較好地解決這個問題。由于Fe1ySexTe1x體系具有結(jié)構(gòu)簡單、不含As、容易生長較高質(zhì)量的單晶等優(yōu)點免費論文下載，本文通過自助溶劑法生長Fe1.01Se0.4Te0.6單晶，并且對得到的單晶進行結(jié)構(gòu)分析、成份分析，電輸運

4、和磁化測量以及應(yīng)變測量，研究其超導(dǎo)電性，并與退火樣品進行比較。成分為Fe1.01Se0.38Te0.62，而退火后變?yōu)镕e1.06Se0.34Te0.66，其中的插圖(SEM)中看到的小亮斑，可能是過量的Fe引起的。退火前后兩個樣品的電阻率隨溫度的變化在圖2(a)中給出，退火后樣品的電阻率比退火前的電阻率要大30倍左右。在此，先定義三個特征溫度：超導(dǎo)轉(zhuǎn)變開始溫度Tconset，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變中間溫度Tc和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度Tcoffset，分別

5、對應(yīng)于正常態(tài)(T=15K)電阻率的90%，50%和10%。退火前的樣品，起始轉(zhuǎn)變溫度Tconset=14.5K，零電阻溫度Tczero=11.0K，而退火后的樣品Tconset=14.5K免費論文下載，零電阻溫度Tczero=7.0K。由于退火之后的樣品Fe含量的增加，導(dǎo)致了電阻率變大。同時，由于Fe原子磁矩對樣品的超導(dǎo)電性有抑制作用，因此零電阻溫度Tczero降低。在不同外加磁場的條件下，在圖2(b)和圖2(c)中，給出了退火前后ab

6、面內(nèi)的電阻率隨溫度的變化，發(fā)現(xiàn)退火后樣品的零電阻溫度Tczero隨著磁場的加大明顯降低。圖2.(d)給出了對應(yīng)于這三個特征溫度的上臨界場隨溫度的變化，從圖中可以得到三條曲線的斜率dHdT。對于退火前的樣品，三個斜率分別為dHdT=11.9TK，dHdT=8.6TK和dHdT=6.9TK。對于退火之后的樣品，斜率變?yōu)閐HdT=12.0TK，dHdT=7.7TK和dHdT=5.1TK，用WHH(WerthamerHelfHohenberg)